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        輸電線路防雷設計與輸電線路運維技術

        2021-09-10 16:56:55郭金建
        科學與生活 2021年13期
        關鍵詞:輸電線路

        郭金建

        摘要:輸電線路因為長期暴露在外界環(huán)境中,因此就非常容易受到外界環(huán)境的影響。當前雷擊依然還是影響輸電線路穩(wěn)定運行的重要因素。在輸電線路遭受到雷擊后,其產(chǎn)生的強電流,就會直接破壞其輸電線路的相應設備,嚴重的會直接導致電力系統(tǒng)無法運行?;诖耍疚膶旊娋€路防雷設計與輸電線路運維技術進行分析。

        關鍵詞:輸電線路;防雷設計;輸電線路運維技術

        1輸電線路受到雷擊的形式

        輸電線路在受到雷擊后,會因為自身的熱量而破壞其線路,導致其相應設備中的金屬材料熔斷。此外,在雷擊的瞬間所產(chǎn)生的高壓還會破壞其輸電線路的保護裝置,進而發(fā)生火災,這些對于輸電線路的破壞都是直接的,并且無法修復。還因為在這其中會產(chǎn)生電磁場,進而就會影響其輸電線路的正常運行。經(jīng)過雷擊后的輸電線路會因為壓力過高,進而導致無法穩(wěn)定運行。而且在這其中所產(chǎn)生的相應電流也會破壞其繼電保護裝置,給人們的生活帶來一定的影響。所以,雷擊對于輸電線路有著很多的影響,應該在設計過程中能夠充分的考慮到這一點,減少雷擊對于輸電線路的影響。

        輸電線路雷擊形式主要分為以下幾種:第一,雷電感應。雷電感應分成靜電感應與電磁感應,雷電流可以在其周圍空間形成較大磁場,該磁場四周導體會產(chǎn)生特別高的電壓,容易出現(xiàn)二次放電現(xiàn)象,破壞周圍電氣設備。

        第二,球形雷。此種雷擊形式比較罕見,根據(jù)研究資料得知,球形雷能夠通過門窗進入到房屋內部,對居民的生命安全產(chǎn)生較大威脅。

        第三,直擊雷。一旦發(fā)生直擊雷現(xiàn)象,在短時間內會產(chǎn)生特別大的雷電電流,電流侵入到地表,與雷擊區(qū)域相接觸的金屬設備,會產(chǎn)生較大的對地電壓,進而引發(fā)大規(guī)模的觸電事故。

        2防雷技術措施

        2.1改善接地裝置

        在110kV架空輸電線路的維護方面,首先應該改良接地裝置。因為改良接地裝置后,可以有效地降低線路桿塔的雷擊跳閘概率,理論上可以降低20%-30%的雷擊跳閘概率。如果原來的線路桿塔接地裝置較差,改良后甚至可以降低50%的雷擊跳閘概率。在具體的改善接地裝置方面,可以使用降低接地桿塔電阻的方式,具體方法為深埋接地極,填充低阻物質等。在對水泥型桿塔線路布設地極時,要從桿塔的3~5m處開始布設。對鐵塔線路進行布設垂直地極時,要從5~8m處進行布設。此外,還可以用增加耦合洗漱的方式對接地裝置進行改良。需要注意的問題是,在雷擊過程中,存在暫態(tài)行波以及穩(wěn)態(tài)電磁感應現(xiàn)象,可以使用強化電磁感應型桿塔接地射線的方式改良接地裝置。在土壤電阻率大于1000Q·m時,可以采用110kV架空線路的強化電磁感應型桿塔接地射線結構。

        2.2安裝側向避雷針

        在一些桿塔位置較高的情況中,由于雷云和線路距離較短或接近平行于桿塔線路時,桿塔所處的電磁環(huán)境十分復雜,距離過近也會增加雷擊跳閘的可能性。為此,可以在桿塔上安裝側向避雷針來解決這個問題。在110kV架空輸電線路中的桿塔橫桿兩側安裝側向避雷針,以降低線路的引雷率。具體操作方法:選用3m長的避雷針,在1.2m處固定。橫向部分,避雷針的長度為1.8m。通過這種方式,可以有效地將雷電引入,提高線路的防繞擊能力,但也會相應地增加線路的引雷率。對此,可以在裝置上設置絕緣子片以改善這種情況。

        2.3減小線路的保護角

        在維護輸電線路的方法中還有一種技術措施,就是降低110kV輸電線路的耐雷水平。但是,對于已經(jīng)完成或投入運行的線路已經(jīng)不適合改變線路的保護角,尤其是地勢環(huán)境較為復雜的桿塔等。因此,要從多個方面綜合考量研究,選擇正確、適宜的線路改良方式。

        2.4繞開密度大的區(qū)域

        因為桿塔是處在外界環(huán)境下,這樣就導致輸電線路在出現(xiàn)問題過程中,其位置和原因都非常復雜。通過對其電力部門的數(shù)據(jù)能夠發(fā)現(xiàn),至少有50%以上的故障都是因為雷擊所導致。所以,就應該在輸電線路設計過程中,能夠避開水域、峽谷等等地區(qū)。在輸電線線路穿過其平原地帶的時候,雷擊就會通過直擊雷的方法,對其輸電線路的相應設施進行破壞。所以,在讓其滿足相應要求的基礎上,就應該能夠減少其沖擊接地電阻。而對于一些雷電多發(fā)區(qū),那么就應該為其配備相應的避雷線,以此來更好的讓其輸電線路更好發(fā)揮自身的性能,避免因為雷擊而導致其出現(xiàn)故障。

        3輸電線路運維技術要點

        3.1科學選擇輸電線路檢修模式

        在現(xiàn)階段的輸電線路檢修作業(yè)環(huán)節(jié),檢修人員采取變線為點模式較多,因為此項工作的專業(yè)技能水平比較高,對檢修人員提出嚴格要求,并科學運用在線檢修技術與離線檢修技術。在輸電線路檢修期間,檢修人員要特別關注線路老化問題,輸電線路的老化率不宜超過3%。,輸電線路的絕緣性能要滿足規(guī)定標準要求。對于輸電線路運維人員來說,還要大力引進新型檢測裝置,一旦發(fā)現(xiàn)老化的設備與線路,要馬上更換。對于相關企業(yè)來講,要根據(jù)輸電線路檢修工作中存在的難題,適當加大資金投入力度,并引進新型的輸電線路及相關設施。

        此外,輸電線路運維人員還要加強巡視,需要特別注意下列問題:

        (1)定期進行線路巡視。結合輸電線路的運行現(xiàn)狀,按照線路運維計劃,進行科學巡視,如果發(fā)現(xiàn)輸電線路中的設備出現(xiàn)缺陷,要及時修護。通常來講,輸電線路的巡視需要每周一次,巡視單位要結合實際情況來定,可以進行有效調整。

        (2)加強故障巡視。通過加強故障巡視,能夠幫助輸電線路運維人員更好地了解故障產(chǎn)生原因,并確定出故障點,結合故障特點,有針對性地進行維護。在輸電線路故障巡視過程當中,運維人員要對各個巡視區(qū)域進行嚴格巡視,避免出現(xiàn)在終端或者遺漏,一旦發(fā)現(xiàn)可能會引發(fā)故障的物件,均需要將其帶回,并詳細記錄下現(xiàn)場具體情況,為后續(xù)的事故分析提供重要的參考依據(jù)。

        (3)開展特殊巡視。在氣候變化比較大,自然災害頻發(fā)的地區(qū),輸電線路運維人員要開展特殊巡視,對整個輸電線路進行嚴格巡視。如果輸電線路出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,或者某個部件出現(xiàn)變形,要及時開展特殊巡視。

        3.2并聯(lián)絕緣子兩側

        對于一些電網(wǎng)架設較多的地方,應該對其進行并聯(lián),通過這樣的方法就能夠避免在雷擊過程中,因為過電壓而導致電流在間隙中燃燒,通過并聯(lián)的方法能夠更好的保護其絕緣子不會受到破壞。因為,對于空氣絕緣而言,能夠在一定時間內自行恢復,進而就能夠提高合閘的幾率,更好的保證輸電線路的穩(wěn)定運行。

        3.3制定完善的輸電線路檢修保養(yǎng)制度

        第一,有關部門要結合輸電線路檢修現(xiàn)狀,對既有的線路檢修保養(yǎng)制度進行優(yōu)化,采用先進的線路檢修方法。第二,結合輸電線路檢修工作現(xiàn)狀,進行詳細記錄,并有效總結,輸電線路檢修人員完成檢修工作之后,根據(jù)輸電線路運行情況,準確記錄下各項數(shù)據(jù)信息,并構建數(shù)據(jù)庫,為后續(xù)的輸電線路檢修工作奠定堅實基礎。

        第三,加大輸電線路運維管理監(jiān)督力度。對于監(jiān)管人員來講,要在規(guī)定時間內,對輸電線路的檢修工作進行全面巡查。

        4結束語

        電力系統(tǒng)要想穩(wěn)定運行,必須不斷加強對電力系統(tǒng)的建設工作,保持對輸電線路的檢修和維護,改善防雷機制,提高線路的耐力和絕緣性,并配合國家的相關規(guī)定進行建設改良。這樣,才能確保國家電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,全面提高配電網(wǎng)的工作效率,為國民經(jīng)濟的發(fā)展與建設服務。

        參考文獻

        [1]董威佐,肇恒陽.輸電線路的防雷設計與運維技術分析[J].黑龍江科學,2019,10(10):88-89.

        [2]于政.輸電線路的防雷設計與運維技術[J].電子技術與軟件工程,2019 (20):224-225.

        [3]彭暉亮.輸電線路的防雷設計與輸電線路運維技術[J].山東工業(yè)技術,2016(11):184.

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